(57)【要約】【課題】チェーン稼動時における潤滑グラファイトの漏出と外部塵埃の侵入を防止して、連結ピンの外周面とブシュの内周面との間の摺接摩耗を抑制するとともに、外プレートに表面仕上げ加工を施すことなく、優れたシール性能とシール寿命を長期に亘って維持し、しかも、弾性シールリングの損傷を抑制するとともに、チェーン組み付けを簡便に達成する固体潤滑シールチェーンを提供すること。【解決手段】内プレート１１０とブシュ１２０と連結ピン１４０と外プレート１５０と潤滑グラファイトとシール機構１６０とを備え、シール機構１６０が、環状シール受け部材１６１と内周側シールリング１６２と内周側弾性シールリング１６３と外周側シールリング１６４と外周側弾性シールリング１６５とから構成されている固体潤滑シールチェーン１００。【選択図】図１
2010255673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
離間配置された左右一対の内プレートと、該内プレートのブシュ圧入孔に圧入嵌合された前後一対のブシュと、該ブシュに遊嵌された前後一対の連結ピンと、該連結ピンをそれぞれ圧入嵌合するピン圧入孔を形成して内プレートをチェーン長手方向に連結した左右一対の外プレートと、前記連結ピンの外周面とブシュの内周面との間に介在させた潤滑グラファイトと、前記外プレートの内側面と内プレートの外側面との間に設けた潤滑グラファイトの外部漏出を阻止するシール機構とで構成されている固体潤滑シールチェーンにおいて、
前記シール機構が、前記連結ピンに外嵌固定されて外プレートの内側面に当接するとともに前記内プレートの外側面から一部突出するブシュ突出端部分の端面と外プレートの内側面との間に介在するディスク状シール受け部分と該ディスク状シール受け部分の外周側に内プレートに向けて膨出するリム状シール受け部分とを備えた環状シール受け部材と、該環状シール受け部材のリム状シール受け部分の内周側に配置されて前記環状シール受け部材の内側面に摺接する内周側シールリングと、該内周側シールリングの内周面とブシュ突出端部分の外周面との間で挟持されて介在する内周側弾性シールリングと、前記環状シール受け部材の外周側に配置されて前記内プレートの外側面に摺接する鋼製の外周側シールリングと、該外周側シールリングの内周面と環状シール受け部材の外周面との間で挟持されて介在する外周側弾性シールリングとから構成されていることを特徴とする固体潤滑シールチェーン。
【請求項２】
前記環状シール受け部材の外周面が、前記外プレート側から内プレート側に向けて縮径しているとともに、
前記外周側シールリングの内周面が、前記外プレート側から内プレート側に向けて縮径していることを特徴とする請求項１に記載の固体潤滑シールチェーン。
【請求項３】
前記ブシュ突出端部分の外周面が、前記内プレート側から外プレート側に向けて縮径しているとともに、
前記内周側シールリングの内周面が、前記内プレート側から外プレート側に向けて縮径していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体潤滑シールチェーン。
【請求項４】
前記環状シール受け部材の外周面および外周側シールリングの内周面のチェーン幅方向に対する傾斜角度が、前記ブシュ突出端部分の外周面および内周側シールリングの内周面のチェーン幅方向に対する傾斜角度より小さく設定されていることを特徴とする請求項３に記載の固体潤滑シールチェーン。
【請求項５】
前記内周側シールリングが、フッ素樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の固体潤滑シールチェーン。
【請求項６】
バケットコンベヤチェーンとして用いられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の固体潤滑シールチェーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送（コンベヤ）、動力伝達（伝動）等に用いる固体潤滑シールチェーンに関し、特に、鉄鉱石、石炭などを荷揚げするための連続式アンローダに使用されるバケットコンベヤチェーンとして用いる固体潤滑シールチェーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブシュの両端がそれぞれ嵌着された一対の内プレートと、ブシュ内に回転自在に嵌挿されたピンの両端がそれぞれ嵌着された一対の外プレートとが交互に多数連結され、ブシュとピンとの間にグラファイトシートで形成された摺動部材が設けられている固体潤滑無給油チェーンが知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
このような固体潤滑無給油チェーンでは、ブシュとピンとの間に設けられたグラファイトシートから発生するグラファイト摩耗粉の外部漏出を防止するとともにブシュとピンとの間への外部塵埃の侵入を防止するシール機構として、外プレートとブシュとの間または外プレートと内プレートとの間に配置されたＯリングが採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７０４９３（特許請求の範囲、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したような従来の固体潤滑無給油チェーンでは、外プレートとブシュとの間または外プレートと内プレートとの間に配置された単一のＯリングで、グラファイト摩耗粉の漏出防止機能と外部塵埃の侵入防止機能の両機能を担っているため、このＯリングが摩耗等を生じてＯリングによるシール性能が低下した場合、これら両方の機能が同時に低下するという課題があった。
【０００６】
また、粒径および重量の大きい鉄鉱石、石炭、砂利等の異物や外部塵埃の侵入防止機能でＯリングに要求される特性と、粒径および重量の小さいグラファイト摩耗粉の漏出防止機能でＯリングに要求される特性とはそれぞれ異なり、従来の固体潤滑無給油チェーンではＯリングが外プレートとブシュとの間または外プレートと内プレートとの間に単一で設けられているため、Ｏリングの素材として外部塵埃の侵入防止機能およびグラファイト摩耗粉の漏出防止機能の両機能で要求される特性を兼ね備えた素材を採用せざるを得ず、外部塵埃の侵入防止機能およびグラファイト摩耗粉の漏出防止機能の両機能の向上を図ることが難しいという課題があった。
【０００７】
また、外プレートとブシュまたは内プレートとの摺接に起因してＯリングが摩耗してシール性能が低下することを防止するために、外プレートとブシュまたは内プレートの表面粗さを小さくする表面仕上げ加工を施す必要があり、その表面仕上げ加工の加工負担が増加するという課題があった。
【０００８】
そして、表面粗さの大きい外プレートとブシュまたは内プレートとの間で過度の摺接摩耗が生じた場合、ブシュと内プレートとから構成される内リンクのチェーン幅方向への移動量が大きくなるため、チェーン稼動時に内リンクがチェーン幅方向に片寄って内プレートと外プレートとの隙間が狭くなった側ではＯリングが著しく摩耗損傷してシール寿命が低下し、他方、内プレートと外プレートとの隙間が広くなった側ではシール状態が不完全となってシール性能が低下するという課題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、従来の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、チェーン稼動時における潤滑グラファイトの漏出と外部塵埃の侵入を防止して、連結ピンの外周面とブシュの内周面との間の摺接摩耗を抑制するとともに、外プレートに表面仕上げ加工を施すことなく、優れたシール性能とシール寿命を長期に亘って維持し、しかも、弾性シールリングの損傷を抑制するとともに、チェーン組み付けを簡便に達成する固体潤滑シールチェーンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る本発明は、離間配置された左右一対の内プレートと、該内プレートのブシュ圧入孔に圧入嵌合された前後一対のブシュと、該ブシュに遊嵌された前後一対の連結ピンと、該連結ピンをそれぞれ圧入嵌合するピン圧入孔を形成して内プレートをチェーン長手方向に連結した左右一対の外プレートと、前記連結ピンの外周面とブシュの内周面との間に介在させた潤滑グラファイトと、前記外プレートの内側面と内プレートの外側面との間に設けた潤滑グラファイトの外部漏出を阻止するシール機構とで構成されている固体潤滑シールチェーンにおいて、前記シール機構が、前記連結ピンに外嵌固定されて外プレートの内側面に当接するとともに前記内プレートの外側面から一部突出するブシュ突出端部分の端面と外プレートの内側面との間に介在するディスク状シール受け部分と該ディスク状シール受け部分の外周側に内プレートに向けて膨出するリム状シール受け部分とを備えた環状シール受け部材と、該環状シール受け部材のリム状シール受け部分の内周側に配置されて前記環状シール受け部材の内側面に摺接する内周側シールリングと、該内周側シールリングの内周面とブシュ突出端部分の外周面との間で挟持されて介在する内周側弾性シールリングと、前記環状シール受け部材の外周側に配置されて前記内プレートの外側面に摺接する鋼製の外周側シールリングと、該外周側シールリングの内周面と環状シール受け部材の外周面との間で挟持されて介在する外周側弾性シールリングとから構成されていることにより、前述した課題を解決したものである。
【００１１】
請求項２に係る本発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記環状シール受け部材の外周面が外プレート側から内プレート側に向けて縮径しているとともに、前記外周側シールリングの内周面が外プレート側から内プレート側に向けて縮径していることにより、前述した課題を解決したものである。
【００１２】
請求項３に係る本発明は、請求項１または請求項２に記載の構成に加えて、前記ブシュ突出端部分の外周面が内プレート側から外プレート側に向けて縮径しているとともに、前記内周側シールリングの内周面が内プレート側から外プレート側に向けて縮径していることにより、前述した課題をさらに解決したものである。
【００１３】
請求項４に係る本発明は、請求項３に記載の構成に加えて、前記環状シール受け部材の外周面および外周側シールリングの内周面のチェーン幅方向に対する傾斜角度が、前記ブシュ突出端部分の外周面および内周側シールリングの内周面のチェーン幅方向に対する傾斜角度より小さく設定されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。
【００１４】
請求項５に係る本発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の構成に加えて、前記内周側シールリングがフッ素樹脂からなることにより、前述した課題をさらに解決したものである。
【００１５】
請求項６に係る本発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の構成に加えて、バケットコンベヤチェーンとして用いられていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。
【発明の効果】
【００１６】
そこで、本発明は、離間配置された左右一対の内プレートと、内プレートのブシュ圧入孔に圧入嵌合された前後一対のブシュと、ブシュに遊嵌された前後一対の連結ピンと、連結ピンをそれぞれ圧入嵌合するピン圧入孔を形成して内プレートをチェーン長手方向に連結した左右一対の外プレートと、連結ピンの外周面とブシュの内周面との間に介在させた潤滑グラファイトと、外プレートの内側面と内プレートの外側面との間に設けた潤滑グラファイトの外部漏出を阻止するシール機構とで構成されていることにより、潤滑剤として潤滑油やグリースを用いた場合に発生しがちな塵埃雰囲気での塵埃の吸い込みや、長期に亘ってチェーン駆動に起因した潤滑剤の劣化を生じることなく、潤滑グラファイトが長期に亘って優れた潤滑性能を発揮するとともに高温雰囲気で優れた耐熱性能を発揮し、また、シール機構がチェーン稼動時の周回走行によって生じる遠心力等に起因した潤滑グラファイトの漏出を抑制して外部からの無給油状態で長期に亘って円滑にチェーン駆動できるばかりではなく、以下のような特有の効果を奏することができる。
【００１７】
請求項１に係る本発明の固体潤滑シールチェーンによれば、外プレートの内側面と内プレートの外側面との間に内周側シールリングと外周側弾性シールリングの２つの弾性シールリングが設けられていることにより、内周側弾性シールリングと外周側弾性シールリングとが外プレートの内側面と内プレートの外側面との間を２重にシールして、連結ピンの外周面とブシュの内周面との間に介在した潤滑グラファイトから発生するグラファイト摩耗粉の外部漏出を阻止するとともに外プレートの内側面と内プレートの外側面との間からの外部塵埃の侵入を確実に阻止するため、外部からの無給油状態で長期に亘ってチェーン摩耗伸びを防止することができる。
【００１８】
また、内周側弾性シールリングまたは外周側弾性シールリングのいずれか一方が摩耗損傷を生じた場合にも、摩耗損傷を生じていない他方の内周側弾性シールリングまたは外周側弾性シールリングがシール性能を発揮するため、シール機構によるシール性能の確実性を向上できる。
【００１９】
また、前述したように外プレートの内側面と内プレートの外側面との間に内周側弾性シールリングと外周側弾性シールリングとがそれぞれ設けられていることにより、粒径および重量の小さいグラファイト摩耗粉の漏出防止機能に適した素材を内周側弾性シールリングの素材として採用することが可能であるとともに、粒径および重量の大きい鉄鉱石、石炭、砂利等の異物や外部塵埃の侵入防止機能に適した素材を外周側弾性シールリングの素材として採用することが可能なため、グラファイト摩耗粉の漏出防止機能と外部塵埃の侵入防止機能の両機能の極大化をそれぞれ図ることができる。
【００２０】
また、内周側弾性シールリングがブシュ突出端部分と内周側シールリングとの間に挟持状態で保持されているとともに、外周側弾性シールリングが環状シール受け部材に形成されたリム状シール受け部分と外周側シールリングとの間に挟持状態で保持されていることにより、チェーン駆動時に内プレートとブシュとからなる内リンクが外プレートと連結ピンとからなる外リンクに対してチェーン幅方向およびチェーン長手方向に偏在した際にも、外リンクと内リンクとによる挟圧力を内周側弾性シールリングと外周側弾性シールリングの２つの弾性シールリングで分散して受けるため、内周側弾性シールリングと外周側弾性シールリングの損傷を抑制できる。
【００２１】
また、外周側シールリングが内プレートの外側面に摺接するように配置されているとともに、内周側シールリングが環状シール受け部材に形成されたディスク状シール受け部分の内側面に摺接するように配置されていることにより、チェーン引張時に外リンクに対して内リンクがチェーン長手方向へ偏在した際、外周側シールリングと外周側弾性シールリングとが環状シール受け部材のチェーン長手方向への移動に追従して移動するとともに、内周側シールリングと内周側弾性シールリングとがブシュ突出端部分のチェーン長手方向への移動に追従して移動するため、外周側シールリングと環状シール受け部材とから外周側弾性シールリングが受ける挟圧力を軽減できるとともに、内周側シールリングとブシュ突出端部分とから内周側弾性シールリングが受ける挟圧力を軽減できる。
【００２２】
また、内周側弾性シールリングや外周側弾性シールリングの摩耗損傷等に起因して外プレートの内側面と内プレートの外側面との間にグラファイト摩耗粉の漏出経路が生じた場合にも、グラファイト摩耗粉の漏出経路が複雑に屈曲してラビリンス構造を呈し、チェーン稼動時の周回走行によって生じる遠心力等に起因したグラファイト摩耗粉の外部漏出を抑制するとともに外部塵埃の侵入を抑制するため、シール機構によるシール性能を長期に亘って維持できる。
【００２３】
そして、鋼製の環状シール受け部材のディスク状シール受け部分がブシュ突出端部分の端面と外プレートの内側面との間に介在していることにより、外プレートの内側面とブシュ突出端部分の端面との摺動接触が完全に回避されるため、ディスク状シール受け部分のみを表面粗さの小さくなるものにすれば、従来のように外プレートの内側面に表面仕上げ加工を施す必要がなく、また、外プレートの内側面とブシュ突出端部分の端面との間における摺接摩耗に起因して生じがちな外リンクに対する内リンクのチェーン幅方向の片寄りが抑制されるため、従来のような内リンクがチェーン幅方向に片寄って内プレートと外プレートとの隙間が狭くなった側で生じがちな内周側弾性シールリングおよび外周側弾性シールリングの摩耗損傷を抑制してシール寿命の低下を防止することができ、また、従来のような内プレートと外プレートとの隙間が広くなった側で生じがちな不完全なシール状態によるシール性能の低下を防止できる。
【００２４】
また、鋼製の外周側シールリングがシール機構の最も外周側に配置されていることにより、鉄鉱石、石炭、砂利等の異物が外プレートの内側面と内プレートの外側面との間に侵入することを抑制するので、環状シール受け部材と内周側弾性シールリングと内周側シールリングと外周側弾性シールリングの損傷等を防止できる。
【００２５】
また、環状シール受け部材が連結ピンに外嵌固定されて外プレートの内側面に当接していることにより、環状シール受け部材と外プレートとの間の相対移動がなく、環状シール受け部材と外プレートとの摺動接触を完全に回避できるので、環状シール受け部材の摩耗損傷等に起因したシール性能の劣化を防止できる。
【００２６】
請求項２に係る本発明の固体潤滑シールチェーンによれば、請求項１に記載の固体潤滑シールチェーンが奏する効果に加えて、環状シール受け部材に形成されたリム状シール受け部分の外周面が外プレート側から内プレート側に向けて縮径しているとともに、外周側シールリングの内周面が外プレート側から内プレート側に向けて縮径していることにより、チェーン駆動時において内プレートが外プレートに接近する移動量よりも、環状シール受け部材に形成されたリム状シール受け部分と外周側シールリングとの間に挟持状態で介在した外周側弾性シールリングの断面変形量が小さくなるため、外周側弾性シールリングの耐久性を向上でき、外周側弾性シールリングのシール寿命を長期に亘って抑制できる。
【００２７】
また、チェーン組み付け時に、連結ピンの外周面に外嵌固定して外プレートの内側面側に環状シール受け部材を組み付けた後、この環状シール受け部材の外周面側に外周側弾性シールリングを配置し、この外周側弾性シールリングの外周面側に外周側シールリングを配置することで、環状シール受け部材および外周側弾性シールリングおよび外周側シールリングの組み付けを達成するため、過度な作業負担を必要とすることなくチェーン組み付けを簡便に達成でき、そして、チェーン組み付け後には外周側弾性シールリングが外周側シールリングを内プレートの外側面に向けて押し付けるため、外周側シールリングを内プレートの外側面と摺接する状態で保持できる。
【００２８】
請求項３に係る本発明の固体潤滑シールチェーンによれば、請求項１または請求項２に記載の固体潤滑シールチェーンが奏する効果に加えて、ブシュ突出端部分の外周面が内プレート側から外プレート側に向けて縮径しているとともに、内周側シールリングの内周面が内プレート側から外プレート側に向けて縮径していることにより、チェーン駆動時において内プレートが外プレートに接近する移動量よりも、ブシュ突出端部分と内周側シールリングとの間に挟持状態で介在した内周側弾性シールリングの断面変形量が小さくなるため、内周側弾性シールリングの耐久性を向上でき、内周側弾性シールリングのシール寿命を長期に亘って抑制できる。
【００２９】
また、チェーン組み付け時に、ブシュ突出端部分の外周面側に内周側弾性シールリングを配置した後に内周側弾性シールリングの外周面側に内周側シールリングを配置することで、内周側弾性シールリングおよび内周側シールリングの組み付けを達成するため、過度な作業負担を必要とすることなく簡便にチェーン組み付けを達成でき、そして、チェーン組み付け後には内周側弾性シールリングが内周側シールリングを環状シール受け部材に形成されたディスク状シール受け部分の内側面に向けて押し付けるため、内周側シールリングをディスク状シール受け部分の内側面と摺接する状態で保持できる。
【００３０】
請求項４に係る本発明の固体潤滑シールチェーンによれば、請求項３に記載の固体潤滑シールチェーンが奏する効果に加えて、環状シール受け部材に形成されたリム状シール受け部分の外周面および外周側シールリングの内周面のチェーン幅方向に対する傾斜角度が、ブシュ突出端部分の外周面および内周側シールリングの内周面のチェーン幅方向に対する傾斜角度より小さく設定されていることにより、チェーン駆動時に内リンクが外リンクに対してチェーン幅方向に偏在した際、環状シール受け部材に形成されたリム状シール受け部分と外周側シールリングとで挟圧されて変形する外周側弾性シールリングの変形量が、ブシュ突出端部分と内周側シールリングとで挟圧されて変形する内周側弾性シールリングの変形量より小さくなるため、円滑なチェーン駆動を阻害することなく外周側弾性シールリングを内周側シールリングより硬く大きく設計でき、粒径が大きく重量の大きい鉄鉱石、石炭、砂利等の異物や外部塵埃に対する外周側弾性シールリングの侵入防止機能を向上できるとともに、外周側弾性シールリングの耐久性を大幅に向上できる。
【００３１】
請求項５に係る本発明の固体潤滑シールチェーンによれば、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の固体潤滑シールチェーンが奏する効果に加えて、内周側シールリングがフッ素樹脂からなることにより、フッ素樹脂自体がその優れた摺動特性を発揮して、チェーン屈曲時における内周側シールリングと環状シール受け部材に形成されたディスク状シール受け部分との間における摺動抵抗を低減するとともに、環状シール受け部材と内周側シールリングとの間に潤滑グラファイトが供給されない状態となってもフッ素樹脂自体が自己潤滑性を発揮するため、円滑なチェーン屈曲運動を実現するとともに内周側シールリングとディスク状シール受け部分との間における摺動摩耗を低減できる。
【００３２】
請求項６に係る本発明の固体潤滑シールチェーンによれば、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の固体潤滑シールチェーンが奏する効果に加えて、バケットコンベヤチェーンとして用いられていることにより、鉄鋼石や石炭を荷揚げする連続式アンローダに組み込まれて塵芥雰囲気中で使用される際にも、優れたシール性能を発揮、すなわち、ブシュと連結ピンとの間に介在するグラファイト摩耗粉の外部漏出を抑制するとともに鉄鋼石や石炭や外部塵埃の侵入を抑制するため、無給油状態での長期に亘る円滑なチェーン駆動を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施例である固体潤滑シールチェーンを示す全体概要図。
【図２】固体潤滑シールチェーンを側面から視た平面図。
【図３】固体潤滑シールチェーンの一部を切り欠いた斜視図。
【図４】固体潤滑シールチェーンを示す断面図。
【図５】固体潤滑シールチェーンの要部を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明は、離間配置された左右一対の内プレートと、内プレートのブシュ圧入孔に圧入嵌合された前後一対のブシュと、ブシュに遊嵌された前後一対の連結ピンと、連結ピンをそれぞれ圧入嵌合するピン圧入孔を形成して内プレートをチェーン長手方向に連結した左右一対の外プレートと、連結ピンの外周面とブシュの内周面との間に介在させた潤滑グラファイトと、外プレートの内側面と内プレートの外側面との間に設けた潤滑グラファイトの外部漏出を阻止するシール機構とで構成され、シール機構が、連結ピンに外嵌固定されて外プレートの内側面に当接するとともに内プレートの外側面から一部突出するブシュ突出端部分の端面と外プレートの内側面との間に介在するディスク状シール受け部分とディスク状シール受け部分の外周側に内プレートに向けて膨出するリム状シール受け部分とを備えた環状シール受け部材と、環状シール受け部材のリム状シール受け部分の内周側に配置されて環状シール受け部材の内側面に摺接する内周側シールリングと、内周側シールリングの内周面とブシュ突出端部分の外周面との間で挟持されて介在する内周側弾性シールリングと、環状シール受け部材の外周側に配置されて内プレートの外側面に摺接する鋼製の外周側シールリングと、外周側シールリングの内周面と環状シール受け部材の外周面との間で挟持されて介在する外周側弾性シールリングとから構成されて、チェーン稼動時における潤滑グラファイトの漏出と外部塵埃の侵入を防止して、連結ピンの外周面とブシュの内周面との間の摺接摩耗を抑制するとともに、外プレートに表面仕上げ加工を施すことなく、優れたシール性能とシール寿命を長期に亘って維持し、しかも、弾性シールリングの損傷を抑制するとともに、チェーン組み付けを簡便に達成するものであれば、その具体的な実施の形態は如何なるものであっても何ら構わない。
【００３５】
例えば、本発明の固体潤滑シールチェーンは、ローラチェーン、ブシュチェーンのいずれのものがその対象であっても差し支えない。
【００３６】
また、本発明の固体潤滑シールチェーンに組み込まれる潤滑グラファイトの具体的な耐用については、優れた潤滑性能、耐熱性能を備えたものであれば、天然黒鉛１００％で形成されたもの、人造黒鉛１００％で形成されたもの、これらの混合黒鉛１００％で形成されたものなどのいずれであっても差し支えない。
【００３７】
また、本発明の固体潤滑シールチェーンに組み込まれる外周側弾性シールリングおよび内周側弾性シールリングの具体的材料については、耐摩耗性および形状安定性を備えたものであれば、ニトリルゴム、ナイロン系樹脂などのいずれであっても良く、特に、ニトリルゴムを採用した場合には、ニトリルゴムは弾性、耐摩耗性、形状安定性に優れており、他構成部材との摺接摩耗に起因したシール性能の劣化を抑制するとともに、例えば、Ｏリング状の安定したリング形態を長期にわたって維持して、チェーンの円滑な屈曲動作を実現するので、より好ましい。
【００３８】
また、本発明の固体潤滑シールチェーンに組み込まれる外周側シールリングおよび内周側シールリングの具体的材料については、耐衝撃性、耐摩耗性を備えたものであれば、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、クロムモリブデン鋼などのいずれであっても良く、特に、クロムモリブデン鋼を採用した場合には、優れた強度を発揮するとともに他構成部材との摺接摩耗を抑制するので、より好ましく、また、これらの材料に窒化処理を施した場合、その強度が向上するとともに摩擦係数が低下して、他構成部材との摺接摩耗を抑制するとともに円滑なチェーン屈曲を実現するので、より好ましい。
【００３９】
また、本発明の固体潤滑シールチェーンに組み込まれる内周側シールリングの具体的材料については、摺動特性、耐摩耗性、形状安定性を備えたものであれば、フッ素樹脂、ナイロン系樹脂、ポリウレタンなどのいずれであっても良く、特に、フッ素樹脂を採用した場合には、フッ素樹脂自体がその優れた摺動特性、自己潤滑性、耐久性を発揮してチェーン屈曲時における内周側シールリングと環状シール受け部材に形成されたディスク状シール受け部分との間における摺動抵抗を低減するので、より好ましい。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明の一実施例である固体潤滑シールチェーン１００を図面に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の一実施例である固体潤滑シールチェーンの全体概要を示す一部断面図であり、図２は、固体潤滑シールチェーンを側面から視て示す平面図であり、図３は、固体潤滑シールチェーンの要部を拡大して示す斜視図であり、図４は、固体潤滑シールチェーンを示す断面図であり、図５は、固体潤滑シールチェーンに組み込まれるシール機構を中心として示す断面図である。
【００４１】
まず、本発明の一実施例である固体潤滑シールチェーン１００は、鉄鉱石、石炭などを荷揚げするための連続式アンローダに使用されるバケットコンベヤチェーンとして用いられるものであって、図１乃至図４に示すように、離間配置された左右一対の内プレート１１０と、この内プレート１１０のブシュ圧入孔に圧入嵌合された前後一対のブシュ１２０と、このブシュ１２０に外嵌された前後一対のローラ１３０と、ブシュ１２０に遊嵌された前後一対の連結ピン１４０と、この連結ピン１４０をそれぞれ圧入嵌合するピン圧入孔を形成して内プレート１１０をチェーン長手方向に連結した左右一対の外プレート１５０と、連結ピン１４０の外周面とブシュ１２０の内周面との間に介在させた潤滑グラファイトと、外プレート１５０の内側面と内プレート１１０の外側面との間に設けた潤滑グラファイトの外部漏出を阻止するシール機構１６０とで構成されている。
【００４２】
そこで、本実施例の固体潤滑シールチェーン１００が最も特徴とするシール機構１６０の具体的な形態について図３乃至図５により詳しく説明する。
まず、シール機構１６０は、図３乃至図５に示すように、連結ピン１４０に外嵌固定されて外プレート１５０の内側面に当接するとともに内プレート１１０の外側面から一部突出するブシュ突出端部分１２１の端面と外プレート１５０の内側面との間に介在するディスク状シール受け部分１６１ａとディスク状シール受け部分１６１ａの外周側に内プレート１１０に向けて膨出するリム状シール受け部分１６１ｂとを備えて窒化処理を施されたクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３５、ＳＣＭ４４０）等からなる環状シール受け部材１６１と、この環状シール受け部材１６１のリム状シール受け部分１６１ｂの内周側に配置されて環状シール受け部材１６１の内側面に摺接するフッ素樹脂からなる内周側シールリング１６２と、この内周側シールリング１６２の内周面とブシュ突出端部分１２１の外周面との間で挟持されて介在するニトリルゴム（ＮＢＲ）からなる内周側弾性シールリング１６３と、環状シール受け部材１６１の外周側に配置されて内プレート１１０の外側面に摺接する窒化処理を施されたクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３５、ＳＣＭ４４０）等からなる外周側シールリング１６４と、外周側シールリング１６４の内周面とリム状シール受け部分１６１ｂの外周面との間で挟持されて介在するニトリルゴム（ＮＢＲ）からなる外周側弾性シールリング１６５とから構成されている。
【００４３】
また、図３乃至図５に示すように、環状シール受け部材１６１に形成されたリム状シール受け部分１６１ｂの外周面が、外プレート１５０側から内プレート１１０側に向けて縮径しているとともに、外周側シールリング１６４の内周面が、外プレート１５０側から内プレート１１０側に向けて縮径している。
【００４４】
また、図３乃至図５に示すように、ブシュ突出端部分１２１の外周面が、内プレート１１０側から外プレート１５０側に向けて縮径しているとともに、内周側シールリング１６２の内周面が、内プレート１１０側から外プレート１５０側に向けて縮径している。
【００４５】
また、図５に示すように、環状シール受け部材１６１に形成されたリム状シール受け部分１６１ｂの外周面および外周側シールリング１６４の内周面のチェーン幅方向に対する傾斜角度ＡＯが、ブシュ突出端部分１２１の外周面および内周側シールリング１６２の内周面のチェーン幅方向に対する傾斜角度ＡＩより小さく設定されている。
【００４６】
また、図５に示すように、外周側弾性シールリング１６５は、内周側シールリング１６２より大きく硬く設定されており、粒径が大きく重量の大きい鉄鉱石、石炭、砂利等の異物や外部塵埃に対する外周側弾性シールリング１６５の侵入防止機能を向上するとともに、外周側弾性シールリング１６５の耐久性を大幅に向上するように設計されている。
【００４７】
また、内周側弾性シールリング１６３に摺接する内周側シールリング１６２の内周面は、機械加工を施されて摩擦係数が低く設計されており、内周側弾性シールリング１６３の摺動摩耗を低減するようになっている。
【００４８】
また、図４に示すように、連結ピン１４０の外周面には、連結ピン１４０に対する外プレート１５０の圧入位置を位置決めする位置決め縮径段部分１４１が形成されており、内プレート１１０の外側面と外プレート１５０の内側面との間の相互間隔を正確に調整して、シール機構１６０によるシール性能を確実に発揮できるように設計されている。
【００４９】
このようにして得られた本実施例の固体潤滑シールチェーン１００は、外プレート１５０の内側面と内プレート１１０の外側面との間に内周側シールリング１６２と外周側弾性シールリング１６５の２つの弾性シールリングが設けられている。
したがって、内周側弾性シールリング１６３と外周側弾性シールリング１６５とが外プレート１５０の内側面と内プレート１１０の外側面との間を２重にシールして、連結ピン１４０の外周面とブシュ１２０の内周面との間に介在した潤滑グラファイトから発生するグラファイト摩耗粉の外部漏出を阻止するとともに外プレート１５０の内側面と内プレート１１０の外側面との間からの外部塵埃の侵入を確実に阻止するため、外部からの無給油状態で長期に亘ってチェーン摩耗伸びを防止することができる。
【００５０】
また、内周側弾性シールリング１６３または外周側弾性シールリング１６５のいずれか一方が摩耗損傷を生じた場合にも、摩耗損傷を生じていない他方の内周側弾性シールリング１６３または外周側弾性シールリング１６５がシール性能を発揮するため、シール機構１６０によるシール性能の確実性を向上できる。
【００５１】
また、内周側弾性シールリング１６３と外周側弾性シールリング１６５とが、外プレート１５０の内側面と内プレート１１０の外側面との間にそれぞれ設けられている。
したがって、粒径および重量の小さいグラファイト摩耗粉の漏出防止機能に適した素材を内周側弾性シールリング１６３の素材として採用することが可能であるとともに、粒径および重量の大きい鉄鉱石、石炭、砂利等の異物や外部塵埃の侵入防止機能に適した素材を外周側弾性シールリング１６５の素材として採用することが可能なため、グラファイト摩耗粉の漏出防止機能と外部塵埃の侵入防止機能の両機能の極大化をそれぞれ図ることができる。
【００５２】
また、内周側弾性シールリング１６３が、ブシュ突出端部分１２１と内周側シールリング１６２との間に挟持状態で保持されているとともに、外周側弾性シールリング１６５が、環状シール受け部材１６１に形成されたリム状シール受け部分１６１ｂと外周側シールリング１６４との間に挟持状態で保持されている。
したがって、チェーン駆動時に内プレート１１０とブシュ１２０とからなる内リンクが外プレート１５０と連結ピン１４０とからなる外リンクに対してチェーン幅方向およびチェーン長手方向に偏在した際にも、外リンクと内リンクとによる挟圧力を内周側弾性シールリング１６３と外周側弾性シールリング１６５の２つの弾性シールリングで分散して受けるため、内周側弾性シールリング１６３と外周側弾性シールリング１６５の損傷を抑制できる。
【００５３】
また、外周側シールリング１６４が、内プレート１１０の内側面に摺接するように配置されているとともに、内周側シールリング１６２が、環状シール受け部材１６１に形成されたディスク状シール受け部分１６１ａの内側面に摺接するように配置されている。
したがって、チェーン引張時に外リンクに対して内リンクがチェーン長手方向へ偏在した際、外周側シールリング１６４と外周側弾性シールリング１６５とが環状シール受け部材１６１のチェーン長手方向への移動に追従して移動するとともに、内周側シールリング１６２と内周側弾性シールリング１６３とがブシュ突出端部分１２１のチェーン長手方向への移動に追従して移動するため、外周側シールリング１６４と環状シール受け部材１６１とから外周側弾性シールリング１６５が受ける挟圧力を軽減できるとともに、内周側シールリング１６２とブシュ突出端部分１２１とから内周側弾性シールリング１６３が受ける挟圧力を軽減できる。
【００５４】
また、内周側弾性シールリング１６３や外周側弾性シールリング１６５の摩耗損傷等に起因して外プレート１５０の内側面と内プレート１１０の外側面との間にグラファイト摩耗粉の漏出経路が生じた場合にも、グラファイト摩耗粉の漏出経路が複雑に屈曲してラビリンス構造を呈し、チェーン稼動時の周回走行によって生じる遠心力等に起因したグラファイト摩耗粉の外部漏出を抑制するとともに外部塵埃の侵入を抑制するため、シール機構１６０によるシール性能を長期に亘って維持できる。
【００５５】
また、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３５、ＳＣＭ４４０）等からなる環状シール受け部材１６１のディスク状シール受け部分１６１ａが、ブシュ突出端部分１２１の端面と外プレート１５０の内側面との間に介在している。
したがって、外プレート１５０の内側面とブシュ突出端部分１２１の端面との摺動接触が完全に回避されるため、ディスク状シール受け部分１６１ａのみを表面粗さの小さくなるものにすれば、従来のように外プレート１５０の内側面に表面仕上げ加工を施す必要がなく、また、外プレート１５０の内側面とブシュ突出端部分１２１の端面との間における摺接摩耗に起因して生じがちな外リンクに対する内リンクのチェーン幅方向の片寄りが抑制されるため、従来のような内リンクがチェーン幅方向に片寄って内プレート１１０と外プレート１５０との隙間が狭くなった側で生じがちな内周側弾性シールリング１６３および外周側弾性シールリング１６５の摩耗損傷を抑制してシール寿命の低下を防止することができ、また、従来のような内プレート１１０と外プレート１５０との隙間が広くなった側で生じがちな不完全なシール状態によるシール性能の低下を防止できる。
【００５６】
また、ステンレス鋼からなる外周側シールリング１６４が、シール機構１６０の最も外周側に配置されている。
したがって、鉄鉱石、石炭、砂利等の異物が外プレート１５０の内側面と内プレート１１０の外側面との間に侵入することを抑制するので、環状シール受け部材１６１と内周側弾性シールリング１６３と内周側シールリング１６２と外周側弾性シールリング１６５の損傷等を防止できる。
【００５７】
また、環状シール受け部材１６１が、連結ピン１４０に外嵌固定されて外プレート１５０の内側面に当接している。
したがって、環状シール受け部材１６１と外プレート１５０との間の相対移動がなく、環状シール受け部材１６１と外プレート１５０との摺動接触を完全に回避できるので、環状シール受け部材１６１の摩耗損傷等に起因したシール性能の劣化を防止できる。
【００５８】
環状シール受け部材１６１に形成されたリム状シール受け部分１６１ｂの外周面が、外プレート１５０側から内プレート１１０側に向けて縮径しているとともに、外周側シールリング１６４の内周面が、外プレート１５０側から内プレート１１０側に向けて縮径している。
したがって、チェーン駆動時において内プレート１１０が外プレート１５０に接近する移動量よりも、環状シール受け部材１６１に形成されたリム状シール受け部分１６１ｂと外周側シールリング１６４との間に挟持状態で介在した外周側弾性シールリング１６５の断面変形量が小さくなるため、外周側弾性シールリング１６５の耐久性を向上でき、外周側弾性シールリング１６５のシール寿命を長期に亘って抑制できる。
【００５９】
また、チェーン組み付け時に、連結ピン１４０の外周面に外嵌固定して外プレート１５０の内側面側に環状シール受け部材１６１を組み付けた後、この環状シール受け部材１６１の外周面側に外周側弾性シールリング１６５を配置し、この外周側弾性シールリング１６５の外周面側に外周側シールリング１６４を配置することで、環状シール受け部材１６１および外周側弾性シールリング１６５および外周側シールリング１６４の組み付けを達成するため、過度な作業負担を必要とすることなくチェーン組み付けを簡便に達成でき、そして、チェーン組み付け後には外周側弾性シールリング１６５が外周側シールリング１６４を内プレート１１０の外側面に向けて押し付けるため、外周側シールリング１６４を内プレート１１０の外側面と摺接する状態で保持できる。
【００６０】
また、ブシュ突出端部分１２１の外周面が、内プレート１１０側から外プレート１５０側に向けて縮径しているとともに、内周側シールリング１６２の内周面が、内プレート１１０側から外プレート１５０側に向けて縮径している。
したがって、チェーン駆動時において内プレート１１０が外プレート１５０に接近する移動量よりも、ブシュ突出端部分１２１と内周側シールリング１６２との間に挟持状態で介在した内周側弾性シールリング１６３の断面変形量が小さくなるため、内周側弾性シールリング１６３の耐久性を向上でき、内周側弾性シールリング１６３のシール寿命を長期に亘って抑制できる。
【００６１】
また、チェーン組み付け時に、ブシュ突出端部分１２１の外周面側に内周側弾性シールリング１６３を配置した後に内周側弾性シールリング１６３の外周面側に内周側シールリング１６２を配置することで、内周側弾性シールリング１６３および内周側シールリング１６２の組み付けを達成するため、過度な作業負担を必要とすることなく簡便にチェーン組み付けを達成でき、そして、チェーン組み付け後には内周側弾性シールリング１６３が内周側シールリング１６２を環状シール受け部材１６１に形成されたディスク状シール受け部分１６１ａの内側面に向けて押し付けるため、内周側シールリング１６２をディスク状シール受け部分１６１ａの内側面と摺接する状態で保持できる。
【００６２】
また、環状シール受け部材１６１に形成されたリム状シール受け部分１６１ｂの外周面および外周側シールリング１６４の内周面のチェーン幅方向に対する傾斜角度ＡＯが、ブシュ突出端部分１２１の外周面および内周側シールリング１６２の内周面のチェーン幅方向に対する傾斜角度ＡＩより小さく設定されている。
したがって、チェーン駆動時に内リンクが外リンクに対してチェーン幅方向に偏在した際、環状シール受け部材１６１に形成されたリム状シール受け部分１６１ｂと外周側シールリング１６４とで挟圧されて変形する外周側弾性シールリング１６５の変形量が、ブシュ突出端部分１２１と内周側シールリング１６２とで挟圧されて変形する内周側弾性シールリング１６３の変形量より小さくなるため、円滑なチェーン駆動を阻害することなく外周側弾性シールリング１６５を内周側シールリング１６２より硬く大きく設計でき、粒径が大きく重量の大きい鉄鉱石、石炭、砂利等の異物や外部塵埃に対する外周側弾性シールリング１６５の侵入防止機能を向上できるとともに、外周側弾性シールリング１６５の耐久性を大幅に向上できる。
【００６３】
また、内周側シールリング１６２が、フッ素樹脂から成形されている。
したがって、フッ素樹脂自体がその優れた摺動特性を発揮してチェーン屈曲時における内周側シールリング１６２と環状シール受け部材１６１に形成されたディスク状シール受け部分１６１ａとの間における摺動抵抗を低減するとともに、環状シール受け部材１６１と内周側シールリング１６２との間に潤滑グラファイトが供給されない状態となってもフッ素樹脂自体が自己潤滑性を発揮するため、円滑なチェーン屈曲運動を実現するとともに内周側シールリング１６２とディスク状シール受け部分１６１ａとの間における摺動摩耗を低減できる。
【００６４】
そして、本発明の固体潤滑シールチェーン１００では、潤滑剤として潤滑グラファイトを使用している。
したがって、潤滑剤として潤滑油やグリースを用いた場合に発生しがちな塵埃雰囲気での塵埃の吸い込みや、長期に亘るチェーン駆動に起因した潤滑剤の劣化を生じることなく、潤滑グラファイトが長期に亘って優れた潤滑性能を発揮するとともに、高温雰囲気で優れた耐熱性能を発揮できるなど、その効果は甚大である。
【符号の説明】
【００６５】
１００          ・・・  固体潤滑シールチェーン
１１０          ・・・  内プレート
１２０          ・・・  ブシュ
１２１          ・・・  ブシュ突出端部分
１３０          ・・・  ローラ
１４０          ・・・  連結ピン
１５０          ・・・  外プレート
１６０          ・・・  シール機構
１６１          ・・・  環状シール受け部材
１６１ａ        ・・・  ディスク状シール受け部分
１６１ｂ        ・・・  リム状シール受け部分
１６２          ・・・  内周側シールリング
１６３          ・・・  内周側弾性シールリング
１６４          ・・・  外周側シールリング
１６５          ・・・  外周側弾性シールリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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